6.1.3向量的减法-2020-2021学年高一数学人教B版(2019)必修第二册 导学案

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名称 6.1.3向量的减法-2020-2021学年高一数学人教B版(2019)必修第二册 导学案
格式 doc
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资源类型 教案
版本资源 人教B版(2019)
科目 数学
更新时间 2021-03-28 21:21:32

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文档简介

6.1.3 向量的减法
(教师独具内容)
课程标准:借助实例和平面向量的几何表示,掌握平面向量减法运算及运算规则,理解其几何意义.
教学重点:1.理解相反向量的含义、向量减法的意义及减法法则.2.掌握向量减法的几何意义.3.能熟练地进行向量的加、减运算.
教学难点:向量减法的法则及其应用.
1.a+b=c?a=c-b?b=c-a,利用相反向量的定义,向量在等式中可以移项.
2.向量的减法与加法互为逆运算,有关向量的减法可同加法相类比,也可同实数的减法相类比.利用相反向量的定义,加法减法可互化.
3.两个向量的差同两个向量的和一样,其运算结果仍是一个向量,它的模与方向可通过解三角形的知识求得.
4.如图,以向量=a,=b为邻边作平行四边形ABCD,则两条对角线的向量为=a+b,=a-b(=b-a),这一结论在以后应用非常广泛,应该加强理解并牢记.
5.向量的减法也满足交换律和结合律,即a-b=-b+a,(a-b)-c=(a-c)-b=a-(b+c).
6.||a|-|b||≤|a-b|≤|a|+|b|对任意向量成立,结合上一节可得出向量形式的三角不等式||a|-|b||≤|a+b|≤|a|+|b|,
注意每个等号取得的条件,例如
a与b同向共线时,|a+b|=|a|+|b|,
a与b反向共线时,|a+b|=||a|-|b||.
1.判一判(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)+-=.(  )
(2)相反向量和相反数是相同的概念.(  )
(3)若b是a的相反向量,则a也是b的相反向量.(  )
(4)相反向量必为共线向量.(  )
(5)共线向量必为相反向量.(  )
2.做一做(请把正确的答案写在横线上)
(1)化简:-+-=________.
(2)若菱形ABCD的边长为2,则|-+|=________.
(3)已知?ABCD,若=a,=b,试用a,b表示=________,=________,=________,=________.
题型一 向量减法的三角形法则
例1 (1)如图所示,O为△ABC内一点,=a,=b,=c.求作b+c-a;
(2)已知|a|=8,|b|=6,求|a-b|的取值范围.
[解] (1)解法一:如图①,以,为邻边作?OBDC,连接OD,AD,则=+=b+c,=-=b+c-a.则即为所求.

 (1)如图,已知向量a,b,c不共线,求作向量a+b-c;
(2)已知|a|=m,|b|=n(m>n),|a-b|的取值范围是[5,15],求m,n的值.
题型二 向量的减法运算
例2 (1)已知C是线段AB的中点,则-=________.
(2)化简:(-)-(-).
 (1)若P是平行四边形ABCD外一点,则-+-=________.
(2)化简下列各式:
①+++;
②--+.
题型三 用向量的加减法表示向量
例3 已知O为平行四边形ABCD内一点,且有=a,=b,=c,用a,b,c表示.
1.-等于(  )
A. B. C. D.
2.若||=8,||=5,则||的取值范围是(  )
A.[3,8] B.(3,8)
C.[3,13] D.(3,13)
3. (多选)如图,在平行四边形ABCD中,下列结论中正确的是(  )
A.+=0
B.-=
C.+=
D.+=0
4.化简-+=________.
5. 如图所示,在正五边形ABCDE中,=m,=n,=p,=q,=r,求作向量m-p+n-q-r.
一、选择题
1.若O,E,F是不共线的任意三点,则以下各式中成立的是(  )
A.=+ B.=-
C.=-+ D.=--
2.如图所示,点D,E,F分别是△ABC的边AB,BC,CA的中点,则(  )
A.++=0
B.-+=0
C.+-=0
D.--=0
3.在△ABC中,D,E,F分别为边AB,BC,CA的中点,-等于(  )
A. B. C. D.
4.O为平行四边形ABCD所在平面上的点,设=a,=b,=c,=d,则(  )
A.a+b+c+d=0 B.a-b+c-d=0
C.a+b-c-d=0 D.a-b-c+d=0
5. (多选)如图,A,B,C,D是平面上的任意四点,下列式子中正确的是(  )
A.+=+
B.+=+
C.+=+
D.+=+
二、填空题
6.在△ABC中,D是BC的中点,设=c,=b,=a,=d,则d-a=________,d+a=________.
7.已知菱形ABCD的边长为2,则向量-+的模为________;||的范围是________.
8.已知向量a,b满足|a|=3,|a+b|=|a-b|=5,则|b|=________.
三、解答题
9.在矩形ABCD中,O是对角线AC与BD的交点.若=a,=b,=c,试证明:a-(b+c)=-.
10.向量a,b,c,d,e如图所示,据图回答下列各题:
(1)用a,d,e表示;
(2)用b,c表示;
(3)用a,b,e表示;
(4)用d,c表示.
1.(多选)下列各式中能化简为的是(  )
A.+(+)
B.(+)+(-)
C.-+
D.+-
2.在边长为1的正方形ABCD中,设=a,=b,=c,则求|a+b+c|,|a+c-b|,|c-a-b|的值.
6.1.3 向量的减法
(教师独具内容)
课程标准:借助实例和平面向量的几何表示,掌握平面向量减法运算及运算规则,理解其几何意义.
教学重点:1.理解相反向量的含义、向量减法的意义及减法法则.2.掌握向量减法的几何意义.3.能熟练地进行向量的加、减运算.
教学难点:向量减法的法则及其应用.
1.a+b=c?a=c-b?b=c-a,利用相反向量的定义,向量在等式中可以移项.
2.向量的减法与加法互为逆运算,有关向量的减法可同加法相类比,也可同实数的减法相类比.利用相反向量的定义,加法减法可互化.
3.两个向量的差同两个向量的和一样,其运算结果仍是一个向量,它的模与方向可通过解三角形的知识求得.
4.如图,以向量=a,=b为邻边作平行四边形ABCD,则两条对角线的向量为=a+b,=a-b(=b-a),这一结论在以后应用非常广泛,应该加强理解并牢记.
5.向量的减法也满足交换律和结合律,即a-b=-b+a,(a-b)-c=(a-c)-b=a-(b+c).
6.||a|-|b||≤|a-b|≤|a|+|b|对任意向量成立,结合上一节可得出向量形式的三角不等式||a|-|b||≤|a+b|≤|a|+|b|,
注意每个等号取得的条件,例如
a与b同向共线时,|a+b|=|a|+|b|,
a与b反向共线时,|a+b|=||a|-|b||.
1.判一判(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)+-=.(  )
(2)相反向量和相反数是相同的概念.(  )
(3)若b是a的相反向量,则a也是b的相反向量.(  )
(4)相反向量必为共线向量.(  )
(5)共线向量必为相反向量.(  )
答案 (1)√ (2)× (3)√ (4)√ (5)×
2.做一做(请把正确的答案写在横线上)
(1)化简:-+-=________.
(2)若菱形ABCD的边长为2,则|-+|=________.
(3)已知?ABCD,若=a,=b,试用a,b表示=________,=________,=________,=________.
答案 (1)0 (2)2 (3)-a -b a-b a+b
题型一 向量减法的三角形法则
例1 (1)如图所示,O为△ABC内一点,=a,=b,=c.求作b+c-a;
(2)已知|a|=8,|b|=6,求|a-b|的取值范围.
[解] (1)解法一:如图①,以,为邻边作?OBDC,连接OD,AD,则=+=b+c,=-=b+c-a.则即为所求.


解法二:如图②,作==b,
连接AD,则=-=c-a,
=+=c-a+b=b+c-a.则即为所求.
(2)∵||a|-|b||≤|a-b|≤|a|+|b|,
且|a|=8,|b|=6,∴2≤|a-b|≤14,
∴|a-b|的取值范围是[2,14].
金版点睛
(1)运用三角形法则作两个向量和的关键是“作平移,首尾连”;作两个向量差的关键是“作平移,共始点;两尾连,指被减”.当两向量不共线时,也可采用平行四边形法则.多个向量相加减时要注意灵活运用运算律.
(2)处理与模有关的不等关系时,可利用不等式||a|-|b||≤|a-b|≤|a|+|b|.
 (1)如图,已知向量a,b,c不共线,求作向量a+b-c;
(2)已知|a|=m,|b|=n(m>n),|a-b|的取值范围是[5,15],求m,n的值.
解 (1)解法一:如下图①,在平面内任取一点O,作=a,=b,=c,连接BC,则=b-c.
过点A作AD綊BC,则=b-c,则=+=a+b-c.
解法二:如下图②,在平面内任取一点O,作=a,
=b,则=a+b,
再作=c,则=a+b-c.
解法三:如下图③,在平面内任取一点O,作=a,
=b,则=a+b,再作=c,则=a+b-c.
(2)∵m-n=||a|-|b||≤|a-b|≤|a|+|b|=m+n,|a-b|的取值范围是[5,15],
∴解得
题型二 向量的减法运算
例2 (1)已知C是线段AB的中点,则-=________.
(2)化简:(-)-(-).
[解析] (1)∵=,∴-=0.
(2)解法一(变为加法):
原式=--+=+++=(+)+(+)=+=0.
解法二(利用公式-=):
原式=--+=(-)-+=-+=+=0.
解法三(利用公式=-,其中O是平面内任一点):
原式=--+=(-)-(-)-(-)+(-)=--+-++-=0.
[答案] (1)0 (2)见解析
金版点睛
1.向量减法运算的常用方法
金版点睛
2.注意满足下列两种形式可以化简
(1)首尾相连且为和.
(2)始点相同且为差.
做题时要注意观察是否有这两种形式,同时要注意逆向应用.
3.利用向量加减法的基本运算化简向量的一般思路
将若干个求和(差)的向量最终转化为首尾相接的向量,如果遇到差向量可利用相反向量转化为和向量.
 (1)若P是平行四边形ABCD外一点,则-+-=________.
(2)化简下列各式:
①+++;
②--+.
答案 (1)0 (2)见解析
解析 (1)-+-=(-)+(-)=+=0.
(2)①+++=(+)+(+)=+=0.
②解法一:--+=+++
=(+)+(+)=+=0.
解法二:--+=(-)+(-)=+=0.
题型三 用向量的加减法表示向量
例3 已知O为平行四边形ABCD内一点,且有=a,=b,=c,用a,b,c表示.
[解] 在△AOD中,=+,
在△BOC中,=-.
又∵四边形ABCD是平行四边形,∴=.
∴=+-=a+c-b.
金版点睛
用几个向量表示某个向量的基本步骤,(1)观察各向量的位置;(2)寻找(或作)相应的平行四边形或者三角形;(3)运用法则找关系;(4)化简结果.
 如图,在五边形ABCDE中,若四边形ACDE是平行四边形,且=a,=b,=c,试用a,b,c表示,,,,.
解 如题图,因为四边形ACDE是平行四边形,且=b,=c,所以=b+c,故由三角形法则得=-=b+c-a,=-=b-a,=-=c-a,==c,=-=c-b.
1.-等于(  )
A. B. C. D.
答案 D
解析 根据向量的减法法则知-=.
2.若||=8,||=5,则||的取值范围是(  )
A.[3,8] B.(3,8)
C.[3,13] D.(3,13)
答案 C
解析 因为=-,故当,共线且同向时,||=||-||=3;当,共线且反向时,||=||+||=13;当,不共线时,|||-|||<|-|<||+||,可得3<||<13.综上可得3≤||≤13.
3. (多选)如图,在平行四边形ABCD中,下列结论中正确的是(  )
A.+=0
B.-=
C.+=
D.+=0
答案 ABD
解析 由||=||,且与的方向相反,知
与是一对相反向量,则+=0,故A正确;由向量减法的运算法则知-=,故B正确;由-=,得=+,故C错误;与是一对相反向量,所以+=0,故D正确.
4.化简-+=________.
答案 
解析 -+=+=.
5. 如图所示,在正五边形ABCDE中,=m,=n,=p,=q,=r,求作向量m-p+n-q-r.
解 m-p+n-q-r=(m+n)-(p+q+r)=-=+.
如图连接AC,并延长AC到F,使||=||,则向量=,∴+=+=,即向量就是所求作的向量.
一、选择题
1.若O,E,F是不共线的任意三点,则以下各式中成立的是(  )
A.=+ B.=-
C.=-+ D.=--
答案 B
解析 根据三角形法则,=-.
2.如图所示,点D,E,F分别是△ABC的边AB,BC,CA的中点,则(  )
A.++=0
B.-+=0
C.+-=0
D.--=0
答案 A
解析 ∵D,E分别是AB,BC的中点,∴DE綊AC,又F为AC的中点,∴DE綊CF,∴=,又=,∴++=++=0.故选A.
3.在△ABC中,D,E,F分别为边AB,BC,CA的中点,-等于(  )
A. B. C. D.
答案 D
解析 由图可知∥,且||=||,所以=.所以-=-=.
4.O为平行四边形ABCD所在平面上的点,设=a,=b,=c,=d,则(  )
A.a+b+c+d=0 B.a-b+c-d=0
C.a+b-c-d=0 D.a-b-c+d=0
答案 B
解析 a-b+c-d=-+-=+,又四边形ABCD是平行四边形,∴,为相反向量,其和为0.故选B.
5. (多选)如图,A,B,C,D是平面上的任意四点,下列式子中正确的是(  )
A.+=+
B.+=+
C.+=+
D.+=+
答案 BD
解析 ∵=-,=-,∴-=-,∴+=+,∴B正确;-=-=,∴D正确.同理可得A,C错误.故选BD.
二、填空题
6.在△ABC中,D是BC的中点,设=c,=b,=a,=d,则d-a=________,d+a=________.
答案 c b
解析 根据题意画出图形,如图所示,d-a=-=+==c.d+a=+=+==b.
7.已知菱形ABCD的边长为2,则向量-+的模为________;||的范围是________.
答案 2 (0,4)
解析 因为-+=++=,又||=2,所以|-+|=||=2.又因为=+,且在菱形ABCD中||=2,所以|||-|||<||=|+|<||+||,即0<||<4.
8.已知向量a,b满足|a|=3,|a+b|=|a-b|=5,则|b|=________.
答案 4
解析 ∵|a+b|=|a-b|,∴以a,b为邻边作的平行四边形为矩形,又|a|=3,则|b|==4.
三、解答题
9.在矩形ABCD中,O是对角线AC与BD的交点.若=a,=b,=c,试证明:a-(b+c)=-.
证明 a-(b+c)=a-b-c=--=---=--=-(+)=-.
10.向量a,b,c,d,e如图所示,据图回答下列各题:
(1)用a,d,e表示;
(2)用b,c表示;
(3)用a,b,e表示;
(4)用d,c表示.
解 由题图知=a,=b,=c,=d,=e.
(1)=++=d+e+a.
(2)=-=--=-b-c.
(3)=++=e+a+b.
(4)=-=-(+)=-c-d.
1.(多选)下列各式中能化简为的是(  )
A.+(+)
B.(+)+(-)
C.-+
D.+-
答案 ABC
解析 +(+)=++=+=;(+)+(-)=(+)+(-)=+=;-+=+=;+-=-,显然由-得不出.故选ABC.
2.在边长为1的正方形ABCD中,设=a,=b,=c,则求|a+b+c|,|a+c-b|,|c-a-b|的值.
解 如图所示:
|a+b+c|=|++|=2||=2.
|a+c-b|=|+-|
=|++|=2||=2.
|c-a-b|=|--|
=|-|=0.